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The impact of introduced round gobies (Neogobius melanostomus) on phosphorus cycling in central Lake Erie

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Abstract:

We used an individual-based bioenergetic model to simulate the phosphorus flux of the round goby (Neogobius melanostomus) population in central Lake Erie during 1995–2002. Estimates of round goby diet composition, growth rates, and population abundance were derived from field sampling. As an abundant introduced fish, we predicted that round gobies would influence phosphorus cycling both directly, through excretion, and indirectly, through consumption of dreissenid mussels, whose high mass-specific phosphorus excretion enhances recycling. In 1999, when age-1+ round gobies reached peak abundance near 350 million (2.4 kg·ha–1), annual phosphorus excretion was estimated at 7 t (1.4 × 10–3 mg P·m–2·day–1). From an ecosystem perspective, however, round gobies excreted only 0.4% of the phosphorus needed by the benthic community for primary production. Indirectly, round gobies consumed <0.2% of dreissenid population biomass, indicating that round gobies did not reduce nutrient availability by consuming dreissenids. Compared with previous studies that have revealed introduced species to influence phosphorus cycling, round gobies likely did not attain a sufficiently high biomass density to influence phosphorus cycling in Lake Erie.

Un modèle bioénergétique basé sur l'individu nous a servi à simuler le flux de phosphore de la population de gobies à taches noires, Neogobius melanostomus, du centre du lac Érié en 1995–2002. Les estimations de la composition du régime alimentaire, du taux de croissance et de la densité de population du gobie à taches noires sont tirées d'échantillonnages de terrain. Comme c'est un poisson introduit abondant, nous avons prédit que les gobies à taches noires influenceraient le cycle du phosphore directement par leur excrétion et indirectement par leur consommation de moules dreissénidées dont l'excrétion de phosphore élevée en fonction de la masse favorise le recyclage. En 1999, au moment où les gobies à taches noires d'âge 1+ ont atteint leur abondance maximale de près de 350 millions d'individus (2,4 kg·ha–1), l'excrétion annuelle de phosphore a été estimée à 7 t (1,4 × 10–3 mg P·m–2·jour–1). À l'échelle de l'écosystème, cependant, les gobies à taches noires excrètent seulement 0,4 % du phosphore requis pour la production primaire de la communauté benthique. Indirectement, les gobies à taches noires consomment moins de 0,2 % de la biomasse de la population de dreissénidés, ce qui indique qu'ils ne réduisent pas la disponibilité des nutriments par leur consommation de dreissénidés. Contrairement à ce qui se passe dans des études antérieures où des espèces introduites peuvent influencer le recyclage du phosphore, les gobies à taches noires n'atteignent vraisemblablement pas des densités de biomasse nécessaires pour influencer le recyclage du phosphore dans le lac Érié.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-01-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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